纳米粒子区分装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及纳米粒子的区分装置。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中记载有超微粒子膜形成方法及超微粒子膜形成装置。该装置由材料产生蒸气原子，使其与惰性气体一同在搬送管中移动而在基板上形成超微粒子膜。以通常的表现对这样的粒子膜形成装置及方法改变说法的话，将腔室上下设置并利用细管使其连通。而且，将上部腔室抽真空而使冷却气体向下部腔室流动。而且，蒸发了的金属被冷却，并且利用压力差向上部腔室移动。以粒子状态被上部腔室的基板捕集。冷却气体例如为氦气或氩气，通过使其流动来防止粒子移动中的凝聚或粒子成长。
[0003]但是，由材料蒸发的粒子以由蒸发时的压力及冷却力或者蒸发室与捕集室之间的压力差而产生的粒子的流速来大致决定粒子径，但该粒子径产生偏差。在专利文献I记载的装置中，不能够将这些粒子径具有偏差的状态的粒子一并捕集，不能够按照各个粒径区分捕集。
[0004]专利文献1:(日本)特开2000 - 297361号公报
【发明内容】
[0005]本发明是考虑了上述现有技术而作出的，其目的在于提供一种能够将由一种材料得到的不同粒径的纳米粒子区分捕集的纳米粒子的区分装置。
[0006]为了实现上述目的，本发明的纳米粒子区分装置，包括:多个室，其串联排列，相互由分隔壁分隔开；生成室，其配设有应蒸发的材料，并且配置在所述多个室中的一端部；多个成膜室，其配设有用于将由所述材料生成的纳米粒子成膜的基板，为所述多个室中的除了所述生成室之外的室；多个连通管，其为了将相邻的所述多个室相互连通而分别贯通所述分隔壁设置；气体导入管，其与所述生成室连通，用于将冷却气体导入；真空配管，其与所述多个室中的在最远离所述生成室的位置配置的室即高真空室连通，用于抽真空。
[0007]根据本发明，由于将高真空室抽真空，故而在由分隔壁分隔开的多个成膜室产生压力差、即在高真空室到生成室的多个室使压力逐渐升高这样的压力差。因此，粒径大即重的粒子滞留在远离压力高的高真空室的部位。相反，粒径最小即最轻的粒子到达到压力低的高真空室。因此，能够将由一种材料得到的不同粒径的纳米粒子区分捕集。此时，以随着从高真空室接近生成室，内径变大的方式配置连通管，从而能够在多个成膜室有效地设置压力差。或者，通过随着接近生成室而增大成膜室的体积，从而能够在多个成膜室有效地设置压力差。或者，通过使用随着接近生成室而将成膜室的温度降低这样的温度调节器，能够在多个成膜室有效地设置压力差。另外，通过将相邻的连通管的轴线错开，能够有效地捕集纳米粒子。
【附图说明】
[0008]图1是本发明的粒子区分装置的概略图；
[0009]图2是本发明的另一粒子区分装置的概略图；
[0010]图3是本发明的再一粒子区分装置的概略图。
[0011]标记说明
[0012]1:纳米粒子区分装置
[0013]2:生成室
[0014]3:成膜室
[0015]4:材料
[0016]5:分隔壁
[0017]6:连通管
[0018]7:基板
[0019]8a?8c:纳米粒子
[0020]9:室
[0021]10:气体导入管
[0022]Ila ?Ilc:连通管
[0023]12:加热器(温度调节器)
[0024]13:高真空室
[0025]14:真空配管
[0026]15:加热器
【具体实施方式】
[0027]如图1所示，本发明的纳米粒子区分装置I具有串联排列的多个室9。这些室9相互由分隔壁5分隔开。在这多个室9中，配置在一端部的室9作为生成室2而形成。在该生成室2配设有应蒸发的材料4。在图示的实施例中，将卷绕成线圈状的金属线作为材料4表示。在将金属线设为材料4的情况下，例如能够使用镁或镍或者其合金。作为材料4，除了金属之外能够使用树脂或氧化物。在将树脂设为材料4的情况下，例如能够使用尼龙类树脂或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚环氧乙烷(PEO)等。
[0028]在生成室2还配设有加热器15。该加热器15用于将材料4加热。作为加热器15，能够使用坩锅或等离子体发生装置等。通过由加热器15将材料4加热，材料4蒸发而生成纳米粒子8a?Sc。另外，生成室2经由气体导入管10与外部连通，从该气体导入管10导入氦气及氩气等冷却气体(图1的箭头标记A方向)。通过该冷却气体的导入，防止纳米粒子彼此碰撞而使粒径变大的情况(粒子成长)。
[0029]在上述多个室9中，除了生成室2之外的全部室9作为成膜室3a?3c而形成。在这些成膜室3a?3c分别配设有基板7。由材料4生成的纳米粒子8a?Sc通过在该基板7上被捕集而成膜。在最远离生成室2的位置配置的室9 (成膜室3c)作为高真空室13而形成。即，高真空室13为室9且为成膜室3c。高真空室13经由真空配管14与外部连通，经由该真空配管14，高真空室13例如被排气风扇等抽真空(图1的箭头标记B方向)。
[0030]在此，在生成室2及成膜室3a?3c、即将全部的室9分隔开的分隔壁5贯通设有连通管6。因此，相邻的室9彼此全部由连通管6相互连通。如上所述，若将高真空室13抽真空，则与该高真空室13连通的其他成膜室3a、3b及生成室2也被抽真空。这些室9全部仅由连通管6而连通，故而在各室9产生压力差。通过该压力差在生成室2生成的纳米粒子8a?8c快速通过连通管6而向邻接的成膜室3a流入。
[0031]为了有效地生成这样的压力差，在图1的实施例中，作为连通管6，使用内径分别不同的部件。作为连通管6单体，为内径全部以同径形成的直线形状。但是，各自的连通管6随着从高真空室13接近生成室2，内径变大。S卩，如图1所示地在室9为四个的情况下，作为贯通各自的分隔壁5的连通管6，准备内径不同的3根连通管Ila?11c，以随着从高真空室13接近生成室2，内径变大的方式，以从内径最小的连通管Ila到内径最大的Ilc的顺序配设(从高真空室13朝向生成室2，以连通管11a、11b、Ilc的顺序配设)。由此，随着从高真空室13接近生成室2，各室9成为低真空，生成室2的真空度最低。
[0032]通过以上那样的构成，能够将不同粒径的纳米粒子区分捕集。首先，在生成室2配设材料(在图1例中为金属线)4，将冷却气体(包含氦气或氩气的冷却气体)从气体导入管10向生成室2内导入。在冷却气体导入的同时使加热器15动作而将材料4加热。此时，经由与高真空室13连通的真空配管14进行抽真空。而且，通过使材料4蒸发而得到纳米粒子8a?Sc。产生的纳米粒子并非全部同径，故而在图1例中，将其大小分成三种而作为标记8a?Sc进行说明。这样，由于在气相环境下生成纳米粒子8a?Sc，故而即使在材料4例如为镁等易氧化的金属的情况下，能够防止不需要的氧化。
[0033]产生的纳米粒子8a?8c通过冷却气体的导入而大致以该状态的粒径利用来自高真空室13的抽真空而通过连通管Ilc (6)向邻接的成膜室3a移动。与该生成室2相邻的成膜室3a还具有来自高真空室13的抽真空的影响，但最大的粒径组即纳米粒子8c由于其重量而不能通过连通管Ilb向下一个邻接的成膜室3b移动。因此，在与该生成室2邻接的成膜室3a仅滞留纳米粒子8c，由此，仅直径小的纳米粒